(共46张PPT)
第 1 页:封面页
标题:24.2.4 圆的确定
副标题:人教版初中数学九年级上册 | 过点画圆 三点定圆 外接圆
配图:左侧为 “过不同点数画圆” 对比图(过 1 点无数圆、过 2 点无数圆、过 3 点 1 个圆),右侧为 “三角形外接圆” 示意图(△ABC 外接于⊙O,标注外心、半径)
落款:授课教师 / 日期
第 2 页:学习目标
知识目标:理解 “过一点、两点、三点画圆” 的规律,掌握 “不在同一直线上的三点确定一个圆” 的定理,明确三角形外接圆、外心的定义与性质(外心是三边垂直平分线的交点,到三顶点距离相等)。
能力目标:能通过尺规完成 “过不在同一直线上的三点画圆” 的作图,运用定理解决 “找圆心、求外接圆半径” 等问题,提升几何作图与逻辑推理能力。
素养目标:体会 “从特殊到一般” 的探究过程,感受 “确定圆” 的条件与圆的性质的关联,培养数形结合与分类讨论思想,规范几何语言表达。
第 3 页:情境导入 过点画圆的生活思考
生活情境(配图):
钉钉子:在墙上钉 1 颗钉子,用绳子绕钉子画圆,能画出多少个不同的圆?(无数个,绳子长度可变化);
固定木框:用 2 颗钉子固定一个圆形木框,木框仍能转动,说明过 2 颗钉子(点)的圆有多少个?(无数个,圆心位置可变化);
修复车轮:自行车轮损坏,仅剩一段圆弧,如何找到原车轮的圆心和半径?(需在圆弧上找 3 个点,确定唯一圆)。
思考提问:
过 1 个点、2 个点分别能画多少个圆?这些圆的圆心和半径有什么特点?
过 3 个点能画多少个圆?是否存在 “无论 3 个点如何分布,都能确定唯一圆” 的情况?
第 4 页:核心探究 1 过一点、两点画圆的规律
1. 过一个点画圆
动手操作:在纸上画一点 A,用圆规以不同点为圆心、不同长度为半径画圆,使圆经过点 A。
观察结论:过一个点 A 可以画无数个圆。
圆心特征:圆心可以是平面内任意一点(除 A 外,若圆心为 A,半径为任意正数);
半径特征:半径为圆心到点 A 的距离(圆心不同,半径不同)。
图示:以 A 为公共点,画出多个圆心 O 、O 、O …,半径 r =O A、r =O A… 的圆,体现 “无数个圆” 的分布。
2. 过两个点画圆
动手操作:在纸上画两点 A、B,用圆规尝试画圆,使圆经过 A、B 两点。
关键分析:要使圆经过 A、B,圆心 O 到 A、B 的距离必须相等(OA=OB=r),即圆心 O 需在 AB 的垂直平分线上(垂直平分线上的点到线段两端距离相等)。
观察结论:过两个点 A、B 可以画无数个圆。
圆心特征:圆心在 AB 的垂直平分线上(任意一点);
半径特征:半径为圆心到 A(或 B)的距离(圆心在垂直平分线上的位置不同,半径不同)。
图示:画出 AB 的垂直平分线 l,在 l 上取不同点 O 、O 、O …,分别以 O A、O A、O A 为半径画圆,均经过 A、B 两点。
第 5 页:核心探究 2 过三点画圆的规律(三点定圆定理)
1. 分类讨论三点位置
(1)三点在同一直线上(共线三点)
动手尝试:在纸上画三点 A、B、C,且 A、B、C 共线,尝试画圆经过这三点。
逻辑推理:
假设存在⊙O 经过 A、B、C,则 OA=OB=OC,故 O 在 AB 的垂直平分线 l 和 BC 的垂直平分线 l 上;
但 A、B、C 共线,l 与 l 均垂直于同一直线,故 l ∥l (无交点),矛盾;
结论:过同一直线上的三点不能画圆(不存在这样的圆)。
(2)三点不在同一直线上(不共线三点)
动手操作:
画三点 A、B、C,且 A、B、C 不共线;
连接 AB、BC,分别作 AB 的垂直平分线 l 和 BC 的垂直平分线 l ,设 l 与 l 交于点 O;
以 O 为圆心、OA(或 OB、OC)为半径画圆,观察圆是否经过 A、B、C 三点。
逻辑推理:
∵ O 在 AB 的垂直平分线上,∴ OA=OB;
∵ O 在 BC 的垂直平分线上,∴ OB=OC;
∴ OA=OB=OC,故⊙O 经过 A、B、C 三点;
又∵ 不共线三点的两条垂直平分线交于唯一一点 O(两条直线不平行、不重合,仅有一个交点),∴ 这样的圆只有一个。
结论(三点定圆定理):不在同一直线上的三个点确定一个圆。
“确定” 指 “有且只有一个”(存在性 + 唯一性);
前提条件:“不在同一直线上”(共线三点无法确定圆)。
第 6 页:核心概念 三角形的外接圆与外心
1. 定义关联
三角形的外接圆:经过三角形三个顶点的圆,叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心叫做三角形的外心,这个三角形叫做圆的内接三角形。
外心的本质:三角形三条边垂直平分线的交点(由 “三点定圆定理” 推导,外心即过三角形三个顶点的圆的圆心)。
2. 外心的性质
位置性质:外心的位置由三角形的形状决定(配图对比):
锐角三角形:外心在三角形内部;
直角三角形:外心在斜边的中点(斜边为外接圆直径,半径 = 斜边 / 2);
钝角三角形:外心在三角形外部。
距离性质:外心到三角形三个顶点的距离相等(均等于外接圆半径 R),即 OA=OB=OC=R。
3. 作图步骤(画三角形的外接圆)
画△ABC(锐角、直角、钝角均可);
分别作 AB、BC 的垂直平分线 l 、l ,交于外心 O(若三角形为直角三角形,外心在斜边中点,可直接取中点);
以 O 为圆心、OA 为半径画圆,即为△ABC 的外接圆。
第 7 页:典例精讲 圆的确定与外接圆应用
例题 1:找圆弧的圆心(实际应用)
如图,一段破损的圆形玻璃,仅剩一段圆弧,如何确定原圆形玻璃的圆心和半径?
解答步骤:
在圆弧上任意取三点 A、B、C(确保 A、B、C 不共线);
连接 AB、BC,分别作 AB 的垂直平分线 l 和 BC 的垂直平分线 l ,交于点 O;
点 O 即为原圆形玻璃的圆心,OA(或 OB、OC)即为半径。
思路提炼:利用 “三点定圆定理”,通过圆弧上的三点确定唯一圆,进而找到圆心和半径。
例题 2:求直角三角形的外接圆半径
已知 Rt△ABC 中,∠C=90°,AC=3cm,BC=4cm,求△ABC 的外接圆半径 R。
解答步骤:
由勾股定理得斜边 AB=√(AC +BC )=√(3 +4 )=5cm;
∵ 直角三角形的外心在斜边中点(性质),∴ 外接圆半径 R=AB/2=5/2=2.5cm。
结论:直角三角形的外接圆半径等于斜边的一半,这是 “三点定圆定理” 在特殊三角形中的重要应用。
例题 3:判断三角形外心位置与外接圆作图
已知△ABC 中,AB=AC=5cm,BC=6cm,判断外心 O 的位置,并画出其外接圆,求外接圆半径 R。
解答步骤:
判断外心位置:△ABC 为锐角三角形(AB=AC=5,BC=6,底边上的高 AD=4cm>0,三个角均为锐角),故外心 O 在△ABC 内部;
作图:作 AB、BC 的垂直平分线,交于 O;
求半径 R:设 O 在 AD 上(等腰三角形对称性),OD=AD - AO=4 - R,BD=BC/2=3cm;在 Rt△OBD 中,OB =OD + BD →R =(4 - R) + 3 →R =16 - 8R + R + 9→8R=25→R=25/8=3.125cm。
第 8 页:易错警示与避坑指南
常见易错点:
忽略 “三点不共线” 的前提:误说 “三点确定一个圆”,未强调 “不在同一直线上”(共线三点无法确定圆);
外心位置判断错误:误认为所有三角形的外心都在内部(钝角三角形外心在外部,直角三角形外心在斜边中点);
作图步骤错误:找外心时仅作一条边的垂直平分线,或未用尺规规范作垂直平分线(如未以线段两端为圆心画弧,导致垂直平分线位置偏差)。
避坑技巧:
表述 “三点定圆” 时,必须补充 “不在同一直线上”,可结合 “共线三点无交点” 的反例强化记忆;
判断外心位置前,先确定三角形类型(锐角 / 直角 / 钝角),再对应位置特征(内部 / 斜边中点 / 外部);
作垂直平分线时,严格遵循 “以线段两端为圆心、大于线段一半为半径画弧,找两个交点连线” 的尺规步骤,确保垂直平分线准确。
第 9 页:课堂练习 分层巩固
基础题:
(1)过平面内一点 P 可以画______个圆;过两点 A、B 可以画______个圆,圆心在______上。(答案:无数,无数,AB 的垂直平分线)
(2)Rt△ABC 中,斜边 AB=10cm,则其外接圆的半径为______cm,外心在______。(答案:5,斜边 AB 的中点)
中档题:
如图,△ABC 中,AB=AC=6cm,BC=8cm,求△ABC 的外接圆半径 R。(答案:R=9/2=4.5cm,提示:作 BC 的垂直平分线 AD,AD=2√5 cm,设 OD=2√5 - R,在 Rt△OBD 中列方程求解)
提升题:
已知△ABC 的外心在△ABC 的外部,判断△ABC 的形状,并说明理由。(答案:钝角三角形,理由:锐角三角形外心在内部,直角三角形外心在斜边中点,仅钝角三角形外心在外部)
第 10 页:课堂小结与作业布置
小结:
过点画圆的规律:过 1 点 / 2 点有无数个圆,过不在同一直线上的 3 点有且只有 1 个圆(三点定圆定理);
三角形外接圆与外心:外心是三边垂直平分线的交点,到三顶点距离相等,位置由三角形类型决定;
核心应用:通过三点定圆找圆心、求半径,直角三角形外接圆半径 = 斜边 / 2。
作业:
基础作业:教材习题 24.2 第 10、11、12 题(圆的确定、外接圆半径计算);
拓展作业:画一个钝角三角形,作出其外接圆,测量外心到三个顶点的距离,验证 “外心到三顶点距离相等”;
实践作业:寻找生活中 “确定圆” 的实例(如修复破损圆形物件、确定圆形场地的圆心),记录操作步骤,下节课分享。
2025-2026学年沪科版数学九年级下册【示范课精品课件】
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
24.3.1圆周角定理及其推论
第24章 圆
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
问题1 什么是圆心角?
顶点在圆心的角叫圆心角.
问题2 圆心角的度数与它所对弧的度数是什么关系?
圆心角的度数和它所对的弧的度数相等.
复习引入
.
O
B
C
像∠A 这样,顶点在圆上,并且两边都与圆还有另一个公共点
的角叫做圆周角.
圆周角的定义
一个三角形,当它内接于一个圆时,它的任一个角都与圆有着特殊的位置关系.
观察图中的∠A,它
有什么特点?
观察与思考
O
A
B
C
·
C
O
A
B
·
C
O
B
·
C
O
B
A
A
·
C
O
A
B
·
C
O
B
·
C
O
B
A
A
判断下列各图中的∠BAC 是否为圆周角,并简述理由.
顶点 A 不在圆上
顶点 A 不在圆上
边 AC 没有和圆相交
是
是
是
如图,∠BAC 是⊙O 的一个圆周角,连接 BO,CO,得圆心角∠BOC. 试猜想∠BAC 与∠BOC 存在怎样的数量关系.
观察与思考
你能证明吗?
圆周角定理及其推论
圆心 O 在∠BAC
的内部
圆心 O 在∠BAC
的一边上
圆心 O 在∠BAC
的外部
下面给出猜想的证明:
以⊙O 上任一点 A 为顶点的圆周角,按圆心 O 与圆周角的位置关系,存在以下三种情况:
(1) 圆心 O 在∠BAC 的一边上(特殊情形)
OA = OC
∠A = ∠C
∠BOC =∠ A+ ∠C
O
A
B
D
O
A
C
D
O
A
B
C
D
(2) 圆心 O 在∠BAC 的内部
O
A
C
D
O
A
B
D
(3) 圆心 O 在∠BAC 的外部
O
A
B
D
O
C
A
D
O
A
B
D
C
O
A
D
C
O
A
B
D
C
O
A
D
O
A
B
D
一条弧所对的圆周角等于它所对圆心角的一半.
圆周角定理
O
A1
A2
A3
知识要点
A
C
B
如图,点 A、B、C、D 在☉O 上,点 A 与点 D 在点 B、C 所在直线的同侧,∠BAC = 35°.
(1)∠BOC = °,理由是 .
;
(2)∠BDC = °,理由是
.
70
35
同上
一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半
练一练
典例精析
例1 如图,AB 是⊙O 的直径,C,D 为圆上两点,∠AOC = 130°,则∠D 等于 ( )
A.25°
B.30°
C.35°
D.50°
解析:∵∠AOC = 130°,∠AOB = 180°,∴∠BOC = 50°,∴∠D = 25°.
A
圆周角定理的推论
问题1 如图,OB,OC 都是⊙O 的半径,点A ,D 是圆上任意两点,连接 AB,AC,BD,CD. ∠BAC 与∠BDC 相等吗?请说明理由.
D
∴∠BAC =∠BDC.
解:相等. 理由如下:
合作探究
∵
问题2 如图,若 ∠A 与∠B 相等吗?
解:相等.
想一想:反过来,如果∠A =∠B,那么 成立吗?
D
A
B
O
C
E
F
∠CAD 和∠CGD 均是 所对的圆周角
在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,相等的圆周角所对的弧也相等.
圆周角定理推论1
几何语言
知识要点
D
A
B
O
C
E
F
G
完成下列填空:
∠1 = ;
∠2 = ;
∠3 = ;
∠5 = .
如图,点 A、B、C、D 在同一个圆上,AC、BD 为四边形 ABCD 的对角线,
∠4
∠8
∠6
∠7
A
B
C
D
O
1
(
(
(
(
(
(
(
(
2
3
4
5
6
7
8
练一练
思考:如图,AC 是⊙O 的直径,
则∠ADC = °,
∠ABC = °.
90
90
推论2:半圆或直径所对的圆周角是直角;90° 的圆周角所对的弦是直径.
O
A
C
B
D
例2 如图,AB 为⊙O 的直径,弦 CD 交 AB 于点 P, ∠ACD = 60°,∠ADC = 70°. 求∠APC 的度数.
O
A
D
C
P
B
解:连接 BC,如图,则∠ACB = 90°,
∠DCB =∠ACB-∠ACD = 90°-60° = 30°.
又∵∠BAD =∠DCB = 30°,
∴∠APC =∠BAD +∠ADC = 30° + 70°
= 100°.
方法总结:在圆中,如果有直径,可考虑找直径所对的圆周角,构造直角三角形解题.
如图,BD 是⊙O 的直径,∠CBD = 30°,则∠A 的度数为 ( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
解析:∵ BD 是⊙O 的直径,
∴∠BCD = 90°.
∵∠CBD=30°,
∴∠D=60°.
∴∠A=∠D=60°.
练一练
C
B
.
A
D
C
O
例3 如图,⊙O 的直径 AC 为 10 cm,弦 AD 为 6 cm.
(1) 求 DC 的长;
B
解:∵ AC 是⊙O 的直径,
∴ ∠ADC = 90°.
在 Rt△ADC 中,
B
.
O
A
D
C
又∵∠ACB =∠ADB,∠BAC =∠BDC,
∴∠BAC =∠ACB.
∴ AB = BC.
∴△ABC 为等腰直角三角形.
∴
(2) 若∠ADC 的平分线交⊙O 于 B,求 AB、BC 的长.
解:∵ AC 是⊙O 的直径,∴∠ABC = 90°.
∵ DB 平分∠ADC,∴∠ADB =∠CDB.
B
.
O
A
D
C
1. 判断正误:
(1)同一个圆中等弧所对的圆周角相等. ( )
(2)相等的弦所对的圆周角也相等. ( )
(3)同弦所对的圆周角相等. ( )
√
×
×
2. 已知 △ABC 的三个顶点在 ⊙O 上,∠BAC = 50°,
∠ABC = 47°,则∠AOB = °.
B
A
C
O
166
3. 如图,△ABC 的顶点 A、B、C 都在 ⊙O 上,∠C = 30°,AB = 2,则 ⊙O 的半径是 .
C
A
B
O
2
4. 如图,已知 BD 是 ⊙O 的直径,⊙O 的弦 AC⊥BD 于
点 E,若∠AOD = 60°,则∠DBC的度数为 .
方法总结:解决圆周角和圆心角的计算和证明问题,要准确找出同弧所对的圆周角和圆心角,然后再灵活运用圆周角定理及其推论.
30°
5. 如图,边长为 1 的小正方形构成的网格中,半径为
1 的 ⊙O 的圆心 O 在格点上,则 ∠AED 的正切值
等于 .
_______
∴∠ACB = 2∠BAC.
证明:
6. 如图,OA,OB,OC 都是 ⊙O 的半径,∠AOB =
2∠BOC. 求证:∠ACB = 2∠BAC.
∠AOB = 2∠BOC,
∵
A
O
B
C
7. 如图,在△ABC 中,AB = AC,以 AB 为直径的圆交
BC 于 D,交 AC 于 E.
(1) BD 与 CD 的大小有什么关系 为什么
∵ AB 是圆的直径,点 D 在圆上,
∴∠ADB = 90°.
∴ AD⊥BC.
又∵ AB = AC,
∴ 在等腰△ABC 中,BD = CD.
解:BD = CD. 理由如下:连接 AD,如图.
A
B
C
D
E
O
(2) 求证: .
证明:
∵ △ABC 为等腰三角形,AD⊥BC,
∴∠BAD =∠CAD.
∴
A
B
C
D
E
O
8. 已知 ⊙O 的弦 AB 的长等于 ⊙O 的半径,求此弦 AB
所对的圆周角的度数.
解:分下面两种情况:
(1) 如图①所示,连接 OA,OB,在优弧 上任取
一点 C,连接 CA,CB.
∵ AB=OA=OB,
∴ 在等边△AOB 中,∠AOB=60°.
∴∠ACB= ∠AOB=30°.
即弦 AB 所对的圆周角等于 30°.
图①
图②
(2) 如图②所示,连接 OA,OB,在劣弧 上任取一点
D,连接 AD,OD,BD.
则∠BAD= ∠BOD,∠ABD= ∠AOD.
∴∠BAD+∠ABD= (∠BOD+∠AOD)= ∠AOB.
同 (1) 可知∠AOB=60°,
∴∠BAD+∠ABD=30°.
∴∠ADB=180°-(∠BAD+∠ABD)=150°,
即弦 AB 所对的圆周角为 150°.
综上,弦 AB 所对的圆周角的度数是 30° 或 150°.
返回
1.下列各图中,∠BAC为圆周角的是( )
D
2.[2024·湖南]如图,AB,AC为⊙O的两条弦,连接OB,OC,若∠A=45°,则∠BOC的度数为( )
A.60°
B.75°
C.90°
D.135°
返回
C
返回
D
3.如图,AB是⊙O的直径,∠E=35°,则∠BOD=( )
A.80°
B.100°
C.120°
D.110°
4.[2024·温州模拟]如图,△ABC内接于⊙O,AB=AC,∠B=70°,则∠OCB=( )
A.40°
B.50°
C.60°
D.65°
返回
【答案】 B
5.[2023·枣庄]如图,在⊙O中,弦AB,CD相交于点P.若∠A=48°,∠APD=80°,则∠B的大小为( )
A.32°
B.42°
C.52°
D.62°
返回
A
返回
6.如图,△ABC内接于⊙O,AD是⊙O的直径.若∠B=20°,则∠CAD的度数是( )
A.60°
B.65°
C.70°
D.75°
C
7.如图,点A,B,C,D在⊙O上,∠CAD=30°,∠ABD=50°,则∠ADC=________.
100°
【点拨】∵∠ABD=50°,
∴∠ACD=∠ABD=50°.
又∵∠CAD=30°,
∴∠ADC=180°-∠CAD-∠ACD=180°-30°-50°=100°.
返回
【点拨】如图,延长AO交⊙O于点E,连接DE,
∵AE是直径,∴∠ADE=90°.
∵OA与OB互相垂直,
∴∠AOC=90°=∠ADE.
返回
9.有一题目:“已知点O为△ABC的外心,∠BOC=130°,求∠A.”嘉嘉的解答为:画△ABC以及它的外接圆⊙O,连接OB,OC.如图,由∠BOC=2∠A=130°,得∠A=65°.而淇淇说:“嘉嘉考虑的不周全,∠A还应有另一个不同的值.”下列判断正确的是( )
A.淇淇说的对,且∠A的另一个值是115°
B.淇淇说的不对,∠A就是65°
C.嘉嘉求的结果不对,∠A应得50°
D.两人都不对,∠A应有3个不同的值
A
返回
圆
周
角
定义
定理
推论
1. 顶点在圆上;
2. 两边都与圆相交的角
二者必须同时具备
一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半
半圆或直径所对的圆周角是直角;
90° 的圆周角所对的弦是直径
在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,相等的圆周角所对的弧也相等
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
谢谢观看!